Сравнение, достоинство и недостатки газоразрядных и светодиодных ламп для улиц и промышленных помещений
Сравнение, достоинство и недостатки газоразрядных и светодиодных ламп для улиц и промышленных помещений
В этой статье мы расскажем все о газоразрядных и светодиодных ламп для улиц и промышленных помещений
Для освещения улиц и промышленных помещений всегда необходимы очень сложные, емкие, часто довольно мощные, осветительные системы. В связи с данным, ставшим уже традиционным положением дел, встает закономерный вопрос: возможно ли сделать эти системы менее энергоемкими, более экономичными, и чтобы при всем при этом они оставались бы достаточно долговечными.
Ответ на этот вопрос логичен: да, такое возможно, если обеспечить переход на на более современные, более совершенные и экономичные источники света. Уже понятно (на основе как минимум 15 летнего опыта), что эти новые источники света обладают весьма высоким рабочим ресурсом, причем их оптические характеристики сохраняются на протяжении как минимум 10 лет.
До недавнего времени для уличного и промышленного освещения всюду традиционно применялись разнообразные газоразрядные лампы, однако в последние годы усилилась тенденция к переходу на светильники именно светодиодной технологии, отвечающей всем требованиям касательно как энергоэффективности, так и оптических параметров, и, что особенно важно, экологичности и долговечности.
Наиболее популярные в прошлые годы газоразрядные лампы, такие как ДРЛ — дуговая ртутная лампа высокого давления, ДРИ — дуговая ртутная металлогалогенная лампа и ДНАТ-натриевая газоразрядная трубчатая лампа низкого и высокого давления, — хотя и обладают рядом достоинств, тем не менее сегодня они вынуждены уступать место светодиодам.
Давайте вспомним, чем же замечательны эти лампы, почему они так долго и успешно использовались, кроме того обратим внимание на их недостатки, и подведем для лампы каждого типа резюме.
Дуговые ртутные лампы высокого давления до сих пор можно встретить во многих фонарях на территориях заводов, в промышленных помещениях этих заводов, во дворах, на открытых площадках, на складах, в системах освещения периметров — короче говоря там, где требования к цветопередаче и цветовой температуре в общем то не критичны.
Лампы ДРЛ обладают достаточно приемлемой для обычного освещения цветопередачей, легко устанавливаются, и не требуют регулярного обслуживания в условиях соблюдения правил их эксплуатации. Однако внутри такой ламы содержится ртуть, ибо пары ртути являются неотъемлемой составляющей лампы ДРЛ, где давление внутри колбы доходит примерно до 100000 Па.
Преобразованием ультрафиолета в видимый свет «занимается» люминофор, которым колба лампы покрыта изнутри. Световой поток такой лампы сильно зависит от напряжения сети, и стоит напряжению питания упасть на 10%, как световой поток понизится на 25%, а если по какой-нибудь причине напряжение в питающей сети понизится до 80% и ниже, лампа ДРЛ просто не зажжется или погаснет.
Резюме: лампа ДРЛ имеет хорошую цветопередачу, не имеет возможности плавного регулирования светового потока, ее светоотдача лежит в диапазоне от 30 до 60 Лм/Вт, экономичность ее низкая, период гарантийной эксплуатации составляет примерно 6000 часов, лампа ДРЛ долго запускается и перезапускается, в ней присутствует токсичная ртуть.
Дуговая ртутная металлогалогенная лампа также использует для получения света электрический разряд в газе. Здесь в прах внутри колбы наряду со ртутью используются светоизлучающие добавки: бромиды и иодиды металлов. Йодид индия, таллия, натрия — позволяют увеличить световой поток до 95 и более люмен на 1 ватт.
Цветопередача у ламп типа ДРИ лучше чем у ДРЛ, свет белый с небольшими различиями в цветовой температуре. Внутри лампы горелка, в которой во время работы лампы протекает электрический разряд в парах ртути с добавками.
В зависимости от состава паров, изменяется цвет света лампы ДРИ, по этой причине именно лампы ДРИ в свое время приобрели популярность в качестве источников света для решения архитектурных задач цветового оформления. Часто лампы ДРИ можно встретить в системах подсветки рекламных щитов и витрин, в прожекторах на больших стадионах, в освещении коммерческих сооружений и просто улиц.
Резюме: лампа ДРИ обладает отличной цветопередачей, но не имеет возможности плавного регулирования светового потока, ее светоотдача лежит в диапазоне от 80 до 110 Лм/Вт, экономичность лампы средняя, период гарантийной эксплуатации примерно 9000 часов, лампа ДРИ долго запускается и перезапускается, внутри есть ртуть.
В основе работы дуговой натриевой трубчатой лампы — электрический разряд в парах натрия.
Лампы данного типа производят характерный оранжевый свет. Их можно встретить в уличных фонарях наравне со ртутными, однако в последние годы замечалась тенденция к замене ртутных ламп — на натриевые лампы низкого давления, более эффективные и менее вредные по составу газа внутри колбы.
Натриевые лампы отличаются наибольшей светоотдачей из всех газоразрядных ламп промышленного применения. Однако натриевые лампы низкого давления восприимчивы к температуре окружающей среды — чем ниже температура окружающего воздуха — тем меньше световой поток. А в натриевых лампах высокого давления все же содержится значительное количество соединения натрия со ртутью. По этой причине нельзя назвать натриевые лампы высокого давления экологически безопасными.
Итак, натриевые лампы низкого давления (НЛНД) имеют светоотдачу порядка 100 люмен на 1 ватт, они подходят для уличного освещения во дворах, где не важен цвет освещения, здесь он оранжевый, и о качестве цветопередачи судить просто не приходится, ибо предмет белого цвета будет казаться оранжевым или желтоватым, а зеленый — синим.
Натриевые лампы высокого давления (НЛВД), в отличие от натриевых ламп низкого давления, обладают высокой цветопередачей, позволяющей различать цвета почти во всем видимом спектре. Различные добавки к смеси газов в колбе, а также разнообразные люминофоры, плюс варьирование давления внутри лампы — эти меры позволяют несколько корректировать параметры цветопередачи НЛВД, но снижают КПД лампы.
Вообще КПД натриевых ламп высокого давления находится в районе 30%, а светоотдача — около 75 люмен на 1 ватт потребляемой мощности. Добавление в натриевую лампу высокого давления натриевой амальгамы позволило повысить световой поток и цветопередачу, но от этого лампа стала экологически небезопасной. Кроме того любой натриевой лампе важна стабильность питающего напряжения.
Резюме по натриевым лампам: лампы ДНАТ имеют плохую цветопередачу, не имеют возможности плавного регулирования светового потока, светоотдача лежит в широком диапазоне от 75 до 120 Лм/Вт, экономичность натриевых ламп средняя, период гарантийной эксплуатации примерно 15000 часов, лампы долго запускаются и перезапускаются, в них в том или ином количестве присутствует ртуть.
Светодиоды (LED – расшифровывается как Light-emitting diode — светоизлучающий диод) в современных установках промышленного и уличного освещения значительно превосходят любые газоразрядные лампы как по энергоэффективности, так и по эксплуатационным и экологическим характеристикам.
Они преобразуют электрический ток в свет без каких бы то ни было электрических разрядов в газе, требующих ртути, определенного давления в колбе, часто даже колба светодиодам не нужна. Световой поток светодиодного источника создается на полупроводниковом переходе, от состава которого зависит длина волны (по сути — цвет) света, оттенок которого немного корректируется применяемым люминофором.
Светодиоды очень экономичны, их светоотдача достигает 120 люмен на 1 ватт, в них нет никаких вредных веществ, таких как ртуть, отсутствует стекло. При непрерывном использовании светодиодного светильника на протяжении 80000 часов, его световой поток через это время снизится лишь вдвое, тогда как газоразрядные лампы теряют пятую часть светового потока уже в первый год эксплуатации.
При том даже через это длительное время цветовая температура у светодиодного светильника сохранится.
Для питания светодиодного светильника используется собственный стабилизированный блок питания, которому не страшны колебания напряжения в сети вплоть до 20%, кроме того в блок питания светодиодного светильника легко может быть заложена возможность плавной регулировки мощности, и соответственно — светового потока.
Резюме: светодиодные светильники имеют отличную цветопередачу, имеют возможность плавного регулирования светового потока, их нормальная светоотдача около 120 Лм/Вт, экономичность всегда высокая, период гарантийной эксплуатации доходит до 80000 часов, при этом светильник не приходит в негодность. Светодиоды мгновенно запускаются и перезапускается, в них отсутствует ртуть.
Таким образом именно светодиодные светильники по всем показателям (энергоэффективность, качество света, экологичность, долговременная надежность) превосходят любые газоразрядные лампы.
Ранее ЭлекитроВести писали, что в Киеве в пилотном режиме заработала система Smart lighting, которая управляет системой уличного освещения.
По материалам: electrik.info.
Какие лампы сейчас используются в уличном освещении
Какие лампы сейчас используются в уличном освещении
Для уличного освещения в населенных пунктах сейчас применяются энергоэффективные светильники с герметичными отражателями.
На автомагистралях и на крупных автострадах применяют зачастую рефлекторное освещение с отражающей поверхностью внутри светильника, что позволяет создавать мощные потоки направленного света. Для второстепенных же дорог одинаково подходит и рефлекторное и рассеянное освещение.
Самые мощные фонари, мощностью от 250 до 400 Вт, устанавливают на автострадах, для освещения второстепенных дорог служат менее мощные — 70 — 250 Вт, а для пешеходных тротуаров и парковых зон достаточно освещения рассеянного с мощностью ламп от 40 до 125 Вт.
Светильники уличного освещения в населенных пунктах имеют плафоны различной формы: для парков это шары и цилиндры, для широких улиц — направленные прожекторы и т.д.
Лампы в этих осветительных приборах в основном газоразрядные различных видов. Именно газоразрядные лампы считаются наиболее энергоэффективными и потому являются экономически выгодными. Газоразрядные лампы стали своего рода стандартом для уличного освещения.
Несмотря на мерцание света и шум своих пускорегулирующих аппаратов, экономический эффект от применения газоразрядных ламп весьма выразителен, от того они и являются стандартом до сих пор. При этом свет газоразрядных ламп достаточно ярок и стабилен на протяжении всего срока их службы. Цвет может быть разным — от желтого до белого.
Лампы относительно компактны, создают интенсивные световые пучки посредством разрядной дуги, при этом рабочее положение может быть любым — от горизонтального до вертикального — в этом одно из достоинств газоразрядных ламп, применяемых для уличного освещения.
Газоразрядные лампы имеют свои особенности. Им требуется прогрев прежде чем выйти на полную мощность. Обязательно наличие защитного стекла на светильнике. Необходим, конечно, и зажигательный блок с так называемым балластом. Непременно устанавливают и токовые предохранители. Применение пускорегулирующей аппаратуры позволяет избежать неисправностей из-за скачков напряжения питания.
Несмотря на все эти особенности, газоразрядные лампы до сих пор не теряют актуальности. Так, газоразрядные лампы находят применение для уличного освещения, для освещения площадей, магистралей, туннелей, аэродромов и т. д. Справедливости ради отметим, что и в декоративном освещении газоразрядные лампы заняли достойное место, например для изготовления художественной подсветки зданий.
К преимуществам газоразрядных ламп относятся: стабильный ровный свет на протяжении всего срока службы, высокая энергоэффективность и низкие эксплуатационные затраты, продолжительный срок службы по сравнению с уходящими в прошлое лампами накаливания и с галогенными лампами, а также наличие защиты от ультрафиолетовой части спектра.
Так, ртутные ДРЛ, натриевые ДНАТ и металлогалогенные ДРИ — газоразрядные лампы и применяются сегодня чаще всего в уличном освещении.
ДРЛ — ртутные дуговые лампы высокого давления, ДРИ — ртутные дуговые металлогалогенные лампы, а также ДНАТ — газоразрядные натриевые лампы высокого и низкого давления — все эти лампы работают на принципе газового разряда в парах ртути или натрия, который и служит источником свет. Ртутные лампы применяются больше других, однако постепенно они заменяются на натриевые лампы, которые более экологически безопасны.
Лампы ДРЛ обладают высоким качеством цветопередачи, надежны и не требуют техобслуживания. Внутри находятся пары ртути под давлением до 105 Па. Стеклянный баллон с цоколем содержит расположенную внутри ртутно-кварцевую трубку, внутри которой аргон и ртуть. Электрический разряд в парах создает световое излучение, при этом 40% приходится на ультрафиолет.
Люминофор, которым покрыта изнутри колба лампы, позволяет преобразовать ультрафиолет в видимый свет.
Открытые территории традиционно освещаются лампами ДРЛ. Светоотдача ламп ДРЛ достигает 60 люмен на ватт.
Лампы ДРИ также относятся к газоразрядным. Ртуть и различные добавки типа бромидов и иодидов позволяют достичь высокой световой отдачи, которая достигает 95 люмен на ватт и выше. Металлогалогенные лампы обладают превосходной цветопередачей. Ровный белый свет с различной цветовой температурой — это про металлогалогенные лампы.
Цилиндрическая или эллипсоидная колба внутри имеет гарелку как и в ртутных дуговых лампах, только здесь разряд происходит в парах металлов и йодидов. Срок службы металлогалогенной лампы достигает 10000 часов.
Различный состав смесей, наполняющих колбу, позволяет получать различную цветовую температуру и даже отличные от белого цвета, например зеленый или фиолетовый, что бывает важно для того чтобы подчеркнуть архитектурную составляющую улицы.
Уличное освещение, освещение крупных коммерческих объектов — вот области частого применения металлгалогенных ламп, мощность которых может достигать 250 Вт, при соизмеримости освещенности с 1 кВт прожектором.
Металлгалогенные лампы дороже ртутных дуговых высокого давления (ДРЛ).
Лампы ДНАТ — натриевые трубчатые лампы, отличаются ярко-оранжевым светом, характерным для газового разряда в парах натрия. Натриевые лампы также как и металлогалогенные заменяют собой лампы ртутные. Натриевые — одни из наиболее энергоэффективных ламп, у них самая высокая светоотдача среди газоразрядных — до 200 люмен на ватт.
Недостаток натриевых ламп — они хуже светят в холодное время года, а натриевые лампы высокого давления содержат внутри соединения натрия и ртути, поэтому экологический аспект не так однозначен.
Натриевые лампы низкого давления НЛНД и натриевые лампы высокого давления НЛВД отличаются между собой. Лампы низкого давления НЛНД на 30% лучше по светоотдаче чем лампы высокого давления, и именно они чаще всего применяются в освещении улиц в теплых регионах, просто идеально подходят, поскольку их ровный желтый цвет комфортен для человеческого глаза, хотя цветопередача не достаточно близка к естественной.
Лампы же высокого давления НЛВД отличаются высоким КПД, но уступают, как отмечалось выше, по светоотдаче, лампам низкого давления. Поэтому лампы высокого давления больше применимы для спортзалов, производственных комплексов и всего в таком духе. Максимальная светоотдача 130-150 люмен на ватт. Тем не менее, их свет тоже комфортен для человеческого глаза, и применение различных люминофоров позволяет менять цветопередачу в сторону ближе к естественной, как у солнечного света.
За последние годы наиболее перспективными оказываются светодиоды. Они сравнимы по экономичности и светоотдаче с натриевыми лампами низкого давления, а цвет света может быть любым. Химический состав полупроводящей основы может быть разным, и меняя его можно получить монохромотический свет любого цвета и световой температуры. По сравнению с газоразрядными лампами, светодиоды экологически безопасны, их утилизация не так специфична как для ламп содержащих ртуть. Срок службы светодиодов сильно превосходит газоразрядные лампы — до 100 000 часов.
Светодиодные светильники для освещения улиц и автодорог работают сегодня в США, всюду в Китае, в Европе. Установленные на опоры освещения различной высоты, светодиодные светильники используются в этих странах для освещения автомобильных дорог за пределами городов.
Менее мощные светодиодные уличные светильники используются и для освещения городских улиц, дворовых территорий и проезжей части городских дорог. Внедрение светодиодного освещения — это одна из значительных составляющих современно подхода к энергосбережению, направленного на экономию топливно-энергетических ресурсов.
Читайте самые интересные истории ЭлектроВестей в Telegram и Viber
Лампы натриевые высокого давления. Технические характеристики, виды, устройство.
2.14. Лампы натриевые высокого давления
Натриевые лампы высокого давления имеют максимальную световую отдачу среди газоразрядных ламп, например NAV Е 600 SUPER со светоотдачей 150 лм/Вт.
Основными областями применения являются освещение транспорт- ных магистралей, архитектурная подсветка, освещение для выращивания расте- ний и внутреннее освещение на предприятиях тяжелой промышленности; широко применяются для освещения спортивных сооружений, аэродромов, обществен- ных сооружений и т.д. Очень большой срок службы и почти не изменяющиеся значения светового потока при длительных сроках службы делают эти лампы самыми экономичными газоразрядными лампами высокого давления.
Работают натриевые лампы высокого давления в сети переменного тока напряжением 220 В, частотой 50 Гц совместно с пускорегулирующими устройствами.
Таблица 2.14.1. Лампы натриевые высокого давления (ДНаТ)
Наименование | Напряжение на лампе, В | Мощность, Вт | Габариты, мм | Средний срок службы, ч. | Световой поток, лм | Тип цоколя | |
В | А | ||||||
ДНаТ-50 | 85 | 50 | 130 | 55 | 6000 | 4000 | Е27 |
ДНаТ-70 | 85 | 70 | 165 | 42 | 6000 | 5900 | Е27 |
ДНаТ-100 | 95 | 100 | 165 | 42 | 6000 | 9400 | Е27 |
ДНаТ-150 | 95 | 150 | 211 | 48 | 10000 | 14000 | Е40 |
ДНаТ-250 | 100 | 250 | 250 | 48 | 15000 | 24000 | Е40 |
ДНаТ-400 | 100 | 400 | 278 | 48 | 15000 | 50000 | Е40 |
ДНаТ-700 | 166 | 700 | 335 | 82 | 15000 | 84000 | Е40 |
ДНаТ-1000 | 250 | 1000 | 415 | 82 | 15000 | 125000 | Е40 |
Рис.
27. Лампы натриевые высокого давления
2.14.1. Одноцокольные натриевые лампы высокого давления VIALOX NAV
Рис. 28. Одноцокольные натриевые лампы высокого давления эллипсоидальной формы
Таблица 2.14.2. Стандартные натриевые лампы высокого давления эллипсоидальной формы, работающие без устройства для зажигания
Тип | Рисунок | Мощность, Вт | Цоколь | Световой поток, лм | Длина l, мм | Диаметр, мм |
NAV E 50/I | 1 | 50 | E27 | 3500 | 156 | 70 |
NAV E 70/I | 1 | 70 | E27 | 5600 | 156 | 70 |
NAV E 110 | 1 | 110 | E27 | 8000 | 170 | 75 |
NAV E 210 | 2 | 210 | E40 | 18000 | 226 | 90 |
NAV E 350 | 2 | 350 | E40 | 34000 | 290 | 120 |
Таблица 2.
14.3. Стандартные натриевые лампы высокого давления эллипсоидальной формы, работающие с устройством для зажигания
Тип | Рисунок | Мощность, Вт | Цоколь | Световой поток, лм | Длина l, мм | Диаметр, мм |
NAV E 50/E | 1 | 50 | E27 | 3500 | 156 | 70 |
NAV E 70/E | 1 | 70 | E27 | 5600 | 156 | 70 |
NAV E 150 | 2 | 150 | E40 | 14000 | 266 | 90 |
NAV E 250 | 2 | 250 | E40 | 25000 | 266 | 90 |
NAV E 400 | 2 | 400 | E40 | 47000 | 290 | 120 |
NAV E 1000 | 2 | 1000 | E40 | 120000 | 400 | 165 |
2.
14.2. Натриевые лампы высокого давления VIALOX NAV T STANDARD с прозрачной трубчатой колбой
Тип | Мощность, Вт | Цоколь | Световой поток, лм | Длина l, мм | Диаметр, мм | Расстояние а, мм |
NAV T 150 | 150 | E40 | 14500 | 211 | 46 | 132 |
NAV T 250 | 250 | E40 | 27000 | 211 | 46 | 158 |
NAV T 400 | 400 | E40 | 48000 | 285 | 46 | 175 |
NAV T 1000 | 1000 | E40 | 130000 | 390 | 65 | 240 |
Рис.
29. Натриевые лампы высокого давления с прозрачной трубчатой колбой
2.14.3. Натриевые лампы высокого давления с увеличенной светоотдачей VIALOX NAV SUPER
Рис. 30. Натриевые лампы высокого давления VIALOX NAV SUPER
Таблица 2.14.4. Натриевые лампы высокого давления с увеличенной светоотдачей VIALOX NAV E SUPER
Тип | Рис. | Мощность, Вт | Цоколь | Световой поток, лм | Длина l, мм | Диаметр, мм |
NAV E 35 SUPER | 1 | 35 | E27 | 2400 | 130 | 55 |
NAV E 100 SUPER | 1 | 100 | E40 | 9500 | 186 | 75 |
NAV E 150 SUPER | 1 | 150 | E40 | 15500 | 226 | 90 |
NAV E 250 SUPER | 1 | 250 | E40 | 30000 | 226 | 90 |
NAV E 400 SUPER | 1 | 410 | E40 | 54000 | 290 | 120 |
Таблица 2.
14.5. Натриевые лампы высокого давления с увеличенной светоотдачей VIALOX NAV T SUPER
Тип | Рисунок | Мощность, Вт | Цоколь | Световой поток, лм | Длина l, мм | Диаметр, мм |
NAV T 50 SUPER | 2 | 50 | E27 | 4000 | 156 | 37 |
NAV T 70 SUPER | 2 | 70 | E27 | 6500 | 156 | 37 |
NAV T 100 SUPER | 3 | 100 | E40 | 10000 | 211 | 46 |
NAV T 150 SUPER | 3 | 150 | E40 | 17000 | 211 | 46 |
NAV T 250 SUPER | 3 | 250 | E40 | 33000 | 257 | 46 |
NAV T 400 SUPER | 3 | 410 | E40 | 55500 | 285 | 46 |
2.
14.4. Натриевые лампы высокого давления VIALOX NAV TS в софитном исполнении
Рис. 31. Натриевые лампы высокого давления VIALOX NAV TS
Таблица 2.14.6. Стандартные натриевые лампы высокого давления VIALOX NAV TS STANDARD
Тип | Рисунок | Мощность, Вт | Цоколь | Световой поток, лм | Длина l, мм | Диаметр, мм | Расстояние а, мм |
NAV TS 250 | 1 | 250 | Fc2 | 25500 | 206 | 23 | 103 |
NAV TS 400 | 1 | 400 | Fc2 | 48000 | 206 | 23 | 103 |
Таблица 2.
14.7. Натриевые лампы высокого давления в софитном исполнении с увеличенной светоотдачей VIALOX NAV TS SUPER
Тип | Рисунок | Мощность, Вт | Цоколь | Световой поток, лм | Длина l, мм | Диаметр, мм | Расстояние а, мм |
NAV TS 70 SUPER | 2 | 70 | RX7s | 7000 | 114 | 20 | 57 |
NAV TS 150 SUPER | 2 | 150 | RX7s-24 | 15000 | 132 | 23 | 66 |
2.15. Натриевые лампы низкого давления SOX
В густом тумане или легкой дымке благодаря монохроматическому желтому свету (линия натрия 590 нм) будет обеспечена контрастная видимость объектов.
Натриевые лампы низкого давления SOX применяют для самого экономичного освещения скоростных магистралей, туннелей, многоуровневых автостоянок, водных путей и шлюзов.
Лампы SOX-E, укомплектованные оптимизированными гибридными ПРА, имеют светоотдачу свыше 200 лм/Вт.
Таблица 2.15.1. Натриевые лампы низкого давления стандартные
Тип | Мощность, Вт | Цоколь | Световой поток, лм | Длина l, мм | Диаметр, мм |
SOX 18 | 18 | BY22d | 1800 | 216 | 54 |
SOX 55 | 56 | BY22d | 8100 | 425 | 54 |
SOX 35 | 37 | BY22d | 4600 | 311 | 54 |
SOX 90 | 91 | BY22d | 13500 | 528 | 68 |
SOX 135 | 135 | BY22d | 22500 | 775 | 68 |
SOX 180 | 185 | BY22d | 32000 | 1120 | 68 |
Таблица 2.15.2. Натриевые лампы низкого давления с увеличенной светоотдачей SOX-E
Тип | Мощность, Вт | Цоколь | Световой поток, лм | Длина l, мм | Диаметр, мм |
SOX-E 26 | 27 | BY22d | 3500 | 311 | 54 |
SOX-E 36 | 35 | BY22d | 5750 | 425 | 54 |
SOX-E 66 | 65 | BY22d | 10700 | 528 | 68 |
SOX-E 91 | 90 | BY22d | 17000 | 775 | 68 |
SOX-E 131 | 127 | BY22d | 25000 | 1120 | 68 |
Рис. 32. Натриевые лампы низкого давления
Натриевые лампы: история и область применения
Мощные осветительные приборы требуют применения долговечных, эффективных и нетребовательных в обслуживании источников света. Натриевая газоразрядная лампа — устройство, обладающее всеми перечисленными достоинствами. В этой статье Вы узнаете об истории появления изделий, а также ознакомитесь с принципом действия и особенностями эксплуатации.
История возникновения натриевых ламп
Непрерывное развитие дорожной инфраструктуры в первой половине 20 века поставило инженеров перед необходимостью разработки мощных источников света с высоким КПД, не требующих частой замены. Подобным требованиям в полной мере удовлетворяли натриевые лампы низкого давления (НЛНД), активное внедрение которых в Европе и США пришлось на 1930-е годы.
Несмотря на относительную простоту конструкции, изготовление устройств потребовало пересмотра ряда существующих технологий. Натриевые пары, используемые в лампах, агрессивны к обыкновенному стеклу, что потребовало использования колб из стекла на основе боросиликата. Другой особенностью стала повышенная чувствительность НЛНД к окружающей температуре. Проблема была решена помещением основной стеклянной колбы в дополнительную, с образованием своеобразного «термоса» с двумя оболочками, эффективно удерживающего тепло.
Применение натриевых ламп
Традиционные лампы НЛНД излучают яркий свет с оранжево-желтым оттенком, что несколько ограничивает область их применения. Изделия используются преимущественно для уличного, архитектурного, декоративного освещения. В некоторых случаях допускается применение в помещениях.
Выпускаемые сегодня натриевые лампы отличаются более широкой сферой применения и достаточно часто устанавливаются в помещениях для создания световых акцентов. Следует учитывать повышенные требования изделий к качеству электроснабжения и склонность к снижению ресурса при нестабильном питании.
Технологии, применяемые в новых натриевых лампах
Современные лампы имеют высокое давление газа в колбе и отличаются от НЛНД лучшей световой отдачей и долговечностью. Также следует отметить минимальный спад светового потока на протяжении всего срока службы. Последние поколения натриевых ламп лишены большинства недостатков цветопередачи НЛНД. Это достигается увеличением температуры «холодной зоны», повышением содержания натрия, а также изменением размера колбы. Также на внешнюю колбу могут наноситься люминофоры и интерференционные покрытия.
Растущей популярностью пользуются натриевые лампы высокого давления, содержащие сниженное количество ртути и других тяжелых металлов. Данная особенность повышает безопасность эксплуатации, а также уменьшает затраты на утилизацию изделий. Безртутные натриевые лампы выпускаются несколькими производителями, наиболее крупные из которых — Sylvania (США) и Matsushita Electric (Япония). Следует учесть, что изделия склонны к изменению цветового оттенка в конце срока службы. Причина — изменение состава амальгамы, содержащейся в колбе натриевой лампы. Остальные характеристики (включая световую отдачу, ресурс и КПД) близки к аналогам с нормальным содержанием ртути.
Получить профессиональную помощь в подборе натриевых ламп и других источников света можно у наших специалистов. В каталоге компании постоянно представлена продукция общепризнанных лидеров индустрии.
Натриевая лампа — низкое давление
Натриевая лампа — низкое давление
Cтраница 1
Натриевые лампы низкого давления относятся к наиболее экономичным источникам света, но их спектральные характеристики позволяют их рекомендовать только для архитектурного освещения и освещения автострад. [1]
Натриевые лампы низкого давления известны уже очень давно. Они имеют рекордную световую отдачу — до 180 лм / Вт, но желтый спет, который они дают, делает их пригодными только для освещения загородных автострад. [2]
Натриевые лампы низкого давления имеют одну стеклянную трубку, содержащую металлический натрий, и вторую, накрывающую первую. [3]
Натриевые лампы низкого давления, хотя и являются более экономичными, чем натриевые лампы высокого давления ( световая отдача до 200 лм / Вт), но имеют существенный недостаток — желтое монохроматическое излучение, сильно искажающее цветопередачу. Это ограничивает область применения их в наружном освещении. Отечественной промышленностью такие лампы пока не выпускаются. [4]
Изготовленные за рубежом натриевые лампы низкого давления типа НЛНД имеют световую отдачу того же порядка, однако срок службы их значительно ниже, чем у НЛВД. [5]
Для освещения перегонов дорог рекомендуется использовать натриевые лампы низкого давления, так как они более экономичны по сравнению с другими источниками света. В населенных пунктах целесообразно использовать ртутные лампы или натриевые высокого давления. [7]
Для освещения подъездных автомобильных дорог промышленных предприятий используют натриевые лампы низкого давления ввиду их высокой экономичности по сравнению с другими источниками света. На территории предприятий целесообразно использовать ртутные лампы или натриевые лампы высокого давления. [8]
Натриевые лампы выпускаются низкого и высокого давления, отличающиеся друг от друга по характеру излучения. Натриевые лампы низкого давления имеют высокую световую отдачу, превышающую 100 лм / Вт. Однако излучаемый ими желтый свет делает их непригодными для общего освещения. Натриевые лампы высокого давления имеют сплошной спектр излучения и цветность излучения, приближающуюся к белой. [10]
Люминесцентные лампы низкого давления, имеющие небольшие единичные мощности для наружного освещения ( исключая уличное освещение), применяются мало и не являются для этой цели перспективными. Высокоэкономичные натриевые лампы низкого давления ( световая отдача 80 — 100 лм / Вт) не могут быть рекомендованы из-за неудовлетворительности их спектральных характеристик, приводящих к большим искажениям в восприятии цветов. Эти лампы с успехом могут применяться для архитектурного освещения и освещения автострад, частично для уличного освещения. [11]
Характерное излучение от паров натрия под низким давлением имеет монохроматический желтый цвет. Оно близко к пиковой чувствительности человеческого глаза, поэтому натриевые лампы низкого давления являются наиболее эффективными из всех имеющихся ламп при почти 200 люменах на ватт. Тем не менее, применение этих ламп ограничено, и они устанавливаются там, где цветоразличение не имеет зрительной важности, а именно на магистральных дорогах, в подземных переходах и в жилых кварталах. [13]
ДРТ, несколько хуже — ДРЛ, а желтые тона выявляют лампы накаливания. Следует отметить, что встречающиеся в некоторых материалах рекомендации применять натриевые лампы низкого давления для выявления теплых тонов являются ошибочными. Эти лампы имеют линейчатый спектр излучения и могут хорошо выявить только цвет, соответствующий дублету линий натрия. Все остальные цвета при этом теряются. [15]
Страницы: 1 2
Виды натриевых ламп
26.12.2013
Виды натриевых ламп
Натриевая газоразрядная лампа (НЛ) — электрический источник света, светящимся телом которого служит газовый разряд в пара́х натрия. Поэтому преобладающим в спектре таких ламп является резонансное излучение натрия; лампы дают яркий оранжево-жёлтый свет. Эта специфическая особенность НЛ (монохроматичность излучения) вызывает при освещении ими неудовлетворительное качество цветопередачи. Из-за особенностей спектра и существенного мерцания на удвоенной частоте питающей сети НЛ применяются в основном для уличного освещения, утилитарного, архитектурного и декоративного. Для внутреннего освещения производственных площадей используется в случае если нет требований к высокому значению индекса цветопередачи источника света.
В зависимости от величины парциального давления паров натрия лампы подразделяют на НЛ низкого давления (НЛНД) и высокого давления (НЛВД).
Несмотря на свои недостатки, натриевые лампы являются одним из самых эффективных электрических источников света. Светоотдача натриевых ламп высокого давления достигает 150 люмен/Ватт, низкого давления — 200 люмен/Ватт. Срок службы натриевой лампы до 28,5 тыс. часов.
Натриевые лампы низкого давления
Исторически первыми из НЛ были созданы НЛНД. В 1930-х гг. этот вид источников света стал широко распространяться в Европе. В СССР велись эксперименты по освоению производства НЛНД, существовали даже модели, выпускавшиеся серийно, однако внедрение их в практику общего освещения прервалось из-за освоения более технологичных ртутных газоразрядных ламп, которые, в свою очередь, стали вытесняться НЛВД. Схожая картина наблюдается в США, где НЛНД в 1960-х гг. были полностью вытеснены металлогалогенными лампами. Однако в Европе НЛНД по сей день распространены достаточно широко. Одним из их применений является освещение загородных автострад.
Лампы низкого давления отличаются рядом особенностей. Во-первых, пары натрия весьма агрессивны по отношению к обычному стеклу. Из-за этого внутренняя колба обычно выполняются из боросиликатных стёкол. Во-вторых, эффективность НЛНД сильно зависит от температуры окружающей среды. Для обеспечения приемлемого температурного режима колбы последняя помещается во внешнюю стеклянную колбу, играющую роль «термоса».
Натриевые лампы высокого давления
Создание ламп высокого давления потребовало иного решения проблемы защиты материала колбы от воздействия не только паров натрия, но и высокой температуры электрической дуги. Разработана технология изготовления трубок из оксида алюминия Al2O3. Такая прозрачная и химически устойчивая трубка с токовводами помещается во внешнюю колбу из термостойкого стекла. Полость внешней колбы вакуумируется и тщательно дегазируется. Последнее необходимо для поддержания нормального температурного режима работы горелки и защиты ниобиевых токовых вводов от воздействия атмосферных газов.
Горелка НЛВД наполняется буферным газом, в качестве которого служат газовые смеси различного состава, а также в них дозируется амальгама натрия (сплав с ртутью). Существуют НЛВД «с улучшенными экологическими свойствами» — безртутные.
Лампы светят жёлтым или оранжевым светом (в конце срока службы лампы спектр излучения изменяется и варьируется от тёмно-оранжевого до красного). Высокое давление паров натрия в горящей лампе вызывает значительное уширение излучаемых спектральных линий. Поэтому НЛВД имеют квазинепрерывный спектр в ограниченном диапазоне в жёлтой области. Цветопередача при освещении такими лампами несколько улучшается по сравнению с НЛНД, однако падает световая отдача лампы (примерно до 150 лм/Вт).
Натриевые лампы высокого давления используют в промышленном растениеводстве для дополнительного освещения растений, что дает возможность их интенсивного роста круглый год.
Номенклатура
В отечественной номенклатуре источников света существует ряд типов НЛВД:
- ДНаТ (Дуговые Натриевые Трубчатые) — в цилиндрической колбе;
- ДНаС (Дуговые Натриевые в Светорассеивающей колбе) — выпускались Полтавским Заводом Газоразрядных Ламп и предназначены для прямой замены ртутных газоразрядных ламп (ДРЛ). Горелка таких ламп помещена в эллиптическую внешнюю колбу, аналогичную лампам ДРЛ, но вместо люминофора изнутри покрытую тонким слоем светорассеивающего пигмента, что позволяет использовать эти лампы в светильниках или других осветительных установках, предназначенных для ламп ДРЛ, без ухудшения их оптических характеристик;
- ДНаМТ (Дуговые Натриевые Матированные) — выпускаются производственным объединением «Лисма» (г. Саранск), полностью аналогичны лампам ДНаС;
- ДНаЗ (Дуговые Натриевые Зеркальные) — производятся в различных модификациях. Мелкими партиями выпускаются лампы в колбе, аналогичной ДРИЗ, где горелка размещается аксиально (на геометрической оси отражателя). Более широкое распространение получили лампы, известные под торговой маркой «Reflux» («Рефлакс») с зеркализованной колбой специальной формы. В небольшом количестве изготавливались лампы-фары с горелкой ДНаТ.
Натриевая лампа высокого давления
В люминесцентных лампах видимый свет создают пары ртути. Но известна способность и других металлов, разогретых до высокой температуры, создавать излучение в видимой части спектра. В отличие от ртути, для этого их нужно нагреть до высокой температуры, которую не выдерживают ни силикатные, ни кварцевые стекла. К тому же, пары металлов, попадая на стекло, разрушают его структуру.
Проблема создания таких ламп решилась с изобретением материалов, способных не только выдержать требуемую температуру и давление паров внутри, но и пропускать наружу видимый свет. Это – керамика, названная за границей «лукалос», а в России – «поликор». Изготавливается она из порошковой окиси алюминия, сформированной и запеченной в виде трубки. Внутри нее находятся:
- пары натрия с давлением 4-14 кПа – металл, создающий свечение лампы;
- пары ртути, выполняющие роль буферного газа;
- инертный газ ксенон, участвующий в розжиге лампы и снижающий тепловые потери.
Натриевые лампы низкого и высокого давления
Если взглянуть на зависимость светоотдачи натриевого разряда от давления, при котором он происходит, то выделяются два максимума: при давлениях 0,1 и 10 кПа.
Зависимость световой отдачи натриевого разряда от давления паров натрияЛампы, работающие на этих максимумах, названы, соответственно, лампами низкого и высокого давлений. Первые попытки изготовить лампу связаны с низким давлением. Но из-за сложности конструкции они не получили распространения. К тому же эти источники света страдают низким уровнем цветопередачи.
Конструкция и принцип работы натриевых ламп высокого давления
Основной элемент лампы – трубка из поликора, называемая «горелкой». Она заполнена натрием, парами ксенона и ртути. Трубка помещается в центр стеклянной колбы. По краям в горелку вводятся электроды. Герметизация их вводов осуществляется колпачками из ниобия, приклеенными к трубке цементоподобной смесью или припаянными с помощью твердого припоя. Ниобий обладает тем же коэффициентом линейного расширения, что и материал трубки. Применение методов, которыми впаивают электроды в стеклянные колбы, невозможно, так как поликор имеет кристаллическую структуру и не поддается обработке пламенем.
Свечение трубки натриевой лампыЭлектроды соединяются с выводами цоколя лампы. Внутри колбы создан вакуум. Это обеспечивает снижение передачи тепла от горелки к колбе. Чем вакуум чище, тем больше коэффициент полезного действия лампы. Для поддержания высокой степени чистоты вакуума внутри колбы устанавливают поглотители газов.
Энергия, поступающая на горелку, расходуется на нагрев паров натрия, а видимое свечение паров, имеющее характерный желтовато-золотистый оттенок, распространяется сквозь стенки горелки и колбы.
Устройство натриевой лампы высокого давленияПосле зажигания дуги в лампе ей требуется время на разогрев. Номинальной яркости свечения лампа достигает через 3 – 5 минут после включения. После отключения лампа должна полностью остыть, иначе включения ее не произойдет.
Запуск натриевой лампы высокого давления
Запуск натриевой лампы, как и люминесцентной, при номинальном напряжении сети невозможен. Ей требуется импульс высокого напряжения в несколько тысяч вольт. Применение стартера для запуска невозможно, поэтому применяются импульсные зажигающие устройства – ИЗУ.
Импульсные зажигающие устройстваИзготавливается много модификаций ИЗУ, отличающиеся внутренней конструкцией. А главное – схемой подключения. Они могут подключаться и последовательно с лампой, и параллельно ей, а также быть трехпроводными, сочетающими оба этих способа. Схема подключения указывается на корпусе устройства.
Последовательно с лампой и ИЗУ подключается дроссель, ограничивающий ток через лампу при ее горении и работающий при ее зажигании совместно с зажигающим устройством. Дроссели различаются по мощности – она соответствует мощности лампы. Дроссели, использующиеся для ламп ДРИ (натриевых низкого давления) и ДРЛ, для натриевых ламп высокого давление не пригодны.
Задача ИЗУ – создать высоковольтный импульс в момент подачи напряжения на схему, обеспечивающую запуск и работу лампы. Различают зажигающие устройства однократного и многократного действия. Однократные ИЗУ создают при включении только один импульс. Если включения не произошло, схема ИЗУ блокируется и не подает импульс в течение некоторого времени. ИЗУ многократного действия выполняют несколько попыток запуска, после чего блокируются, пока напряжение с них не будет снято и подано вновь.
Один из вариантов включения натриевой лампыИногда в схему светильников с натриевыми лампами включают помехоподавляющий конденсатор, дополнительно компенсирующий реактивную мощность, потребляемую лампой.
Виды и маркировка натриевых ламп
Лампы общего применения, использующиеся для освещения улиц и дворов, имеют цоколь Е27 при мощности до 70 Вт, и Е40 – при большей мощности. В софитных лампах, имеющих два цоколя по краям, используются RX7s.
Натриевая лампа с цоколем Е40Расшифровка российской маркировки выглядит так.
| Буква | Значение |
| Д | Дуговая |
| На | Натриевая |
| Т | Трубчатая |
| М | С матовой колбой |
| З | Зеркальная |
За рубежом каждая фирма производитель ламп применяет собственную маркировку.
Неисправности натриевых ламп
Срок службы натриевых ламп ограничен, как и у любых других. Первым признаком, что лампу пора сменить, является ее мигание. Светильник внезапно гаснет, затем, после остывания, запускается вновь. И так происходит постоянно.
Следующий этап старения – лампа не разгорается. В некоторых случаях она даже светит ярко-белым светом, постоянно погасая и загораясь вновь.
Остальные неисправности связаны с выходом из строя пускорегулирующей аппаратуры: дросселя, ИЗУ, конденсатора фильтра, патрона или соединительных проводов. Порядок поиска неисправности следующий:
- замена лампы на заведомо исправную;
- если это не помогло – вскрытие светильника и осмотр его содержимого на предмет оплавленных элементов и соединительных проводов, проверка крепления проводов в контактах продергиванием, оценка состояния патрона;
- проверка наличия напряжения на входе ПРА и за дросселем. Проверяется не сразу после подачи напряжения, а с задержкой, необходимой для срабатывания ИЗУ (если оно работает), чтобы не спалить мультиметр;
- замена ИЗУ на исправное.
Достоинства и недостатки натриевых ламп
Натриевые лампы – экономичные источники света, обладающие высокой светоотдачей. Связано это с тем, что электроэнергия в горелке лампы используется эффективнее, большая часть ее преобразуется в световой поток. Потери на тепловыделение минимальны, так как вакуум в колбе изолируется горелку от окружающей среды.
Спектр свечения лампы узкий, и почти весь сосредоточен в области желтого света. Это не позволяет использовать ее в жилых помещениях. Еще один недостаток: длительное время, необходимое лампе на разогрев и повторное включение – также сужает область ее применения.
Применение натриевых ламп
Больше всего натриевые лампы применяются для уличного и паркового освещения, подсветки фасадов зданий, освещения автомагистралей. Из этой ниши их постепенно вытесняют светодиодные светильники, но процесс этот завершится еще не скоро.
Максимально пригодны натриевые лампы для работы в теплицах. Желтый свет – это то, что нужно растениям для эффективного роста.
Оцените качество статьи:
Цвет светодиодов для натриевых ламп низкого давления
Что такое натриевые лампы низкого давления (LPS)? Во-первых, это форма индукционного освещения, которая на самом деле является более близкой родственницей люминесцентным и неоновым лампам, чем натриевым лампам высокого давления. Натриевые лампы низкого давления традиционно использовались для уличного освещения, освещения туннелей и других промышленных форм освещения, которые не требовали высокого индекса цветопередачи.
Плохой индекс цветопередачи натрия низкого давления показан на изображении двух Honda Fits справа.Одна машина красная, а одна черная, но под натриевыми лампами низкого давления они кажутся черными.
Светодиодные альтернативы натриевым лампам низкого давления
Есть несколько основных проблем с натриевым освещением низкого давления, помимо плохого индекса цветопередачи, которые необходимо решить. Первая и наиболее очевидная проблема с натриевым освещением низкого давления заключается в том, что ведущий производитель LPS объявил о прекращении производства этого продукта.В связи с тем, что эта компания производит почти все лампы LPS в мире, лампы LPS больше не будут продаваться на рынке, а использование LPS станет невозможным через несколько лет, как только закончится их запас.
Номинальный срок службы натриевых ламп низкого давления также не так хорош, как у светодиодных, обычно срок службы составляет около 18 000 часов. Большинство светодиодных светильников рассчитаны на L70 не менее 50 000 часов, что делает их намного более эффективными, чем LPS. Отсутствие необходимости менять лампы в труднодоступных местах, таких как высокие уличные фонари и в туннелях, является основным преимуществом светодиодного освещения.
В-третьих, этому типу источника света требуется около двух полных минут для достижения полного уровня яркости, как показано на изображении справа. Газам внутри лампы требуется гораздо больше времени для реакции и воспламенения, чем для светодиодов, которые на самом деле являются цифровыми и питаются от драйвера, а не от процесса горения. Как и другие индукционные осветительные приборы, LPS легко воспламеняется и также должен утилизироваться надлежащим образом, чтобы предотвратить отравление ртутью.
Access Fixtures может изготавливать светодиодные светильники, такие как EPTA, APTI и APTA, с температурой 1700K, которая имеет ту же цветовую температуру, что и натрий низкого давления, но без каких-либо недостатков.Эти приспособления идеально подходят для областей, где может быть LPS, но они более безопасны, гибче по конструкции и оптике, а также долговечны. Свяжитесь со специалистом по освещению Access Fixtures, чтобы заказать светильники EPTA или APTA в соответствии с цветовым соответствием LPS (1700K).
HID натриевые лампы низкого давления
Натриевые лампы низкого давления, впервые выпущенные в 1930-х годах, уже давно обеспечивают эффективный свет с монохроматическим желтым оттенком.
Как работают натриевые лампы низкого давления
Натриевые лампы низкого давления имеют стеклянную газоразрядную трубку, содержащую твердый натрий с неоном и газообразным аргоном.Когда через лампу проходит электричество, она начинает светиться легким красным или розовым светом по мере того, как газы и натрий нагреваются. Как только металлический натрий нагревается, он испаряется, создавая ярко-желтое свечение. Эту внутреннюю газоразрядную трубку окружает внешняя стеклянная вакуумная оболочка, обеспечивающая теплоизоляцию и повышенную эффективность.
Преимущества натриевых ламп низкого давления
Натриевая лампа низкого давления является одним из наиболее эффективных доступных источников света с мощностью до 200 люмен на ватт.Это делает их идеальными для условий, требующих постоянного освещения, например для наружного или подземного освещения. Натриевые лампы низкого давления также не уменьшают световой поток с возрастом. Однако у них есть один недостаток: свет от натриевой лампы низкого давления имеет длину волны, близкую к максимальной чувствительности человеческого глаза. Это означает, что предметы, освещенные желтым светом от лампочки, может быть нелегко различить или увидеть, а свет, производимый лампочкой, часто может казаться тусклым.
Общие области применения натриевых ламп низкого давления
Натриевым лампам низкого давления требуется некоторое время, чтобы нагреться и получить трудноразличимое желтое свечение. По этой причине они обычно используются в условиях наружного освещения, где истинная цветопередача дневного света не важна — например, уличные фонари, огни в туннелях и охранные огни.
Найдите HID натриевые лампы низкого давления у оптовика ламп
Если вы хотите насладиться высокой эффективностью и долгим сроком службы натриевых ламп низкого давления, у оптовика Lightbulb есть несколько вариантов.С лампами мощностью от 18 до 180 Вт вы сможете подобрать мощность, подходящую для ваших нужд. Более того, вы получите неизменно отличное обслуживание клиентов от нашей команды и одни из лучших в отрасли цен на все ваши потребности в лампах. Приобретите наш список натриевых ламп низкого давления сегодня и убедитесь, что ваши открытые площадки всегда правильно и безопасно освещаются.
Натрий низкого давления | определение и использование
Натриевая лампа — это газоразрядная лампа, в которой в возбужденном состоянии используется натрий для получения света с характеристической длиной волны около 589 нм.
Существуют две разновидности таких ламп низкого и высокого давления. Натриевые лампы низкого давления являются высокоэффективными электрическими источниками света, но их желтый свет ограничивает их применение для наружного освещения, например, уличных фонарей. Натриевые лампы высокого давления излучают более широкий спектр света, чем лампы низкого давления, но они все равно имеют худшую цветопередачу, чем другие типы ламп. Натриевые лампы низкого давления излучают только монохроматический желтый свет и поэтому препятствуют цветовому зрению в ночное время.
Натриевые лампы низкого давления (LPS) имеют газоразрядную трубку из боросиликатного стекла (дуговую трубку), содержащую твердый натрий, небольшое количество неона и газообразный аргон в смеси Пеннинга для запуска газового разряда. Газоразрядная трубка может быть линейной (лампа SLI) или U-образной. Когда лампа запускается в первый раз, она излучает тусклый красный / розовый свет, нагревая металлический натрий; в течение нескольких минут, когда металлический натрий испаряется, излучение становится ярко-желтым. Эти лампы излучают практически монохроматический свет со средним значением 589.Длина волны 3 нм (на самом деле две доминирующие спектральные линии очень близко друг к другу при 589,0 и 589,6 нм). Цвета объектов, освещенных только этой узкой полосой пропускания, трудно различить.
Лампы LPS имеют внешнюю стеклянную вакуумную оболочку вокруг внутренней газоразрядной трубки для теплоизоляции, что повышает их эффективность. Ранее лампы ЛПС имели съемный дьюар (лампы СО). Лампы с постоянной вакуумной оболочкой (лампы SOI) были разработаны для улучшения теплоизоляции. Дальнейшее улучшение было достигнуто путем покрытия стеклянной оболочки слоем оксида индия и олова, отражающим инфракрасное излучение, что привело к созданию ламп SOX.
Лампы LPS являются одними из самых эффективных источников электрического света при измерении в условиях фотопического освещения, производя от 100 до 206 лм / Вт. Эта высокая эффективность частично объясняется тем, что излучаемый свет имеет длину волны, близкую к максимальной чувствительности человеческого глаза. Они используются в основном для наружного освещения (например, уличных фонарей и освещения безопасности), где точная цветопередача не важна. Недавние исследования показывают, что в типичных мезопических ночных условиях вождения более белый свет может обеспечить лучшие результаты при более низком уровне освещения.
Лампы LPS похожи на люминесцентные лампы в том, что они представляют собой источник света низкой интенсивности с линейной формой лампы. У них нет яркой дуги, как в газоразрядных лампах высокой интенсивности (HID); они излучают более мягкое световое свечение, что снижает блики. В отличие от HID-ламп, во время падения напряжения натриевые лампы низкого давления быстро возвращаются к полной яркости. Лампы LPS доступны с номинальной мощностью от 10 Вт до 180 Вт; Однако более длинные лампы могут вызвать проблемы при проектировании и проектировании.
Современные лампы LPS имеют срок службы около 18 000 часов и не теряют световой поток с возрастом, хотя к концу срока службы они увеличивают потребление энергии примерно на 10%. Это свойство контрастирует с лампами HID на парах ртути, которые тускнеют к концу срока службы до такой степени, что становятся неэффективными при неизменном потреблении электроэнергии.
Сравнение светодиодного освещения и натриевого освещения высокого давления (HPS) и низкого давления — Бергенское освещение
Сравнение светодиодного освещения иНатриевые лампы высокого давления (HPS) и натриевые лампы низкого давления (LPS)Вам когда-нибудь было интересно, что может быть лучше: натриевые лампы высокого давления, натриевые лампы низкого давления или светоизлучающие диоды (светодиоды)? Вот подробное сравнение каждой технологии освещения.
Натриевая лампа высокого давления (HPS)
Натриевые лампы высокого давления, такие как лампы LPS, представляют собой специальные газоразрядные лампы, также известные как дуговые или разрядные лампы высокой интенсивности (HID). Основное различие между натриевыми лампами низкого и высокого давления — это внутреннее рабочее давление лампы.Натриевые лампы высокого давления работают при более высоком внутреннем давлении. Дуговая трубка сделана из комбинации оксида алюминия, металлического натрия и ртути, которые поддерживают баланс желтого освещения с некоторым белым и голубым излучениями.
Натриевая лампа низкого давления (LPS)
Натриевые лампы низкого давления (LPS) — это особый вид газоразрядных ламп. Колба в основном состоит из твердого металлического натрия внутри трубки из боросиликатного стекла, которая испаряется при включении света.Во время запуска лампа излучает тусклое розоватое свечение. Когда металл испаряется, выбросы приобретают характерный ярко-желтый цвет, связанный с огнями паров натрия. Видимый спектр излучения LPS света составляет 589 и 589,6 нм, почти монохроматический по своей природе. В результате цвета освещенных объектов становятся почти нечеткими.
Светоизлучающий диод (LED)Светоизлучающий диод — это электрическое устройство, состоящее из двух электродов, через которые протекает электрический ток.Эти диоды сделаны из полупроводников. Когда электрический ток проходит через такие материалы, как кремний и селен, устройство излучает свет. Эти вещества проводят электричество при определенных уровнях напряжения, силы света и тока.
Качественное сравнение светодиодных ламп с лампами HPS или LPS
Светодиод | HPS или LPS |
| Светодиоды доступны в широком диапазоне цветовых температур от 2200K до 6000K (от теплого желтого до светлого или холодного синего света). | Светильники LPS и HPS известны своим теплым желтым свечением (значения CCT около 2200K). Хотя натриевые лампы высокого давления излучают видимый свет в немного более широком спектре, чем натриевые лампы низкого давления, они все еще очень ограничены. Недостатком является то, что есть очень ограниченные возможности выбора за пределами узкого диапазона. |
| Светодиоды — лучший свет для целенаправленного включения и выключения, потому что они реагируют довольно быстро.Нет периодов разогрева или охлаждения, и они без проблем излучают ровный свет. | Лампы HPS могут мигать в любой момент. У них есть цикл включения и выключения. Им также потребовалось больше времени для полноценной работы, поскольку они должны прогреваться или остывать в течение определенного периода времени. |
светодиода излучают свет под углом 180 градусов. Это преимущество, потому что свет обычно желателен над областью определенного объекта. | Лампы LPS или HPS излучают свет на 360 градусов вокруг.Для освещения конкретного целевого объекта требуется большое количество излучения. |
| Светодиоды служат дольше, чем любые имеющиеся на рынке источники света. Продолжительность жизни варьируется, но типичные значения варьируются от 25 000 часов до 200 000 часов и более. | Фонари HPS / LPS имеют немного меньший срок службы, обычно они выходят из строя около 18 000 часов работы. |
| Светодиодные фонари имеют более высокую начальную стоимость, которая зависит от технических характеристик фонарей, но они имеют гораздо более низкие затраты на обслуживание и эксплуатацию. | Фонари HPS и LPS имеют более низкую первоначальную стоимость, чем светодиоды, однако они обычно потребляют больше энергии, что приводит к более высоким эксплуатационным расходам. |
| Светодиоды могут выдерживать высокие температуры, даже выше 100 градусов Цельсия. | Фонари HPS или LPS не выдерживают экстремальных температур. |
| Светодиоды не имеют времени прогрева и могут включаться мгновенно. | Лампы HPS и LPS имеют значительное время прогрева для достижения полного освещения. |
| Гарантия на светодиодные светильники обычно составляет от 5 до 10 лет в зависимости от производителя. | Гарантия на фонари HPS и LPS обычно составляет от 1 до 4 лет в зависимости от производителя. |
| Светодиоды могут выдерживать физические удары, поскольку они могут иметь более прочные рамы и более прочную конструкцию. | Лампы HPS / LPS обычно более хрупкие по сравнению со светодиодами и обладают меньшей устойчивостью к ударам. |
Вкратце
HPS HID лампы используются для различных целей, включая спортзалы, парковочные огни, промышленные зоны, строительные площадки, склады, уличное освещение и почтовые фонари. Это «оранжевые» уличные фонари, которые мы обычно видим. Они также представляют собой металлогалогенные версии ламп HPS, которые обычно используются в светильниках с высокими и низкими пролетами на складах и в спортзалах. Преимущество металлогалогенных HPS-ламп заключается в лучшей цветопередаче, поскольку они обычно имеют холодный белый цвет.Также обратите внимание, что для ламп HPS и LPS обычно требуется комплект балласта для работы, чтобы регулировать количество потребляемой мощности и обеспечивать правильную комбинацию напряжения и тока. Напротив, светодиодные фонари обычно не требуют балласта для использования и могут использоваться практически в любом приложении. Они не так чувствительны к температуре, как лампы HPS / LPS, а также имеют гораздо лучшее энергопотребление и цветопередачу. В современном освещении многие владельцы зданий и бригады технического обслуживания предпочли заменить свое существующее HPS или LPS HID-освещение на более энергоэффективное светодиодное освещение, чтобы сократить свои эксплуатационные расходы, улучшить эстетический вид своего пространства и получить более высокую рентабельность Инвестиции).
Модернизация с использованием высокоэффективных (HID) ламп
Дооснащение высокоэффективными (HID) лампами
Наиболее эффективными источниками освещения, доступными сегодня, являются разряды высокой интенсивности (HID). и натриевые лампы низкого давления (LPS). За исключением одной лампы HID (пары ртути) Лампы HID и LPS излучают больше света на ватт из всех источников света. Они создают до на одну треть меньше тепла и длится в 24 раза дольше, чем лампы накаливания.Большая парковка участки, торговые центры и спортивные арены теперь используют лампы HID или LPS, так как они особенно полезен для наружного охранного освещения. Их также можно использовать в помещениях, особенно с потолками 14 футов или выше.
Несмотря на свои преимущества, у этих ламп есть некоторые особенности. Как и люминесцентным лампам, им нужны специальные балласты. У них есть время разминки от трех до семь минут и время повторного включения (задержка между выключением и повторным включением) от трех до пять минут, что делает их непригодными для использования в определенных помещениях, например в розничной торговле. продажа одежды или предметов интерьера.
Разряд высокой интенсивности (HID)
Лампы HID могут использоваться в различных приложениях, в зависимости от ситуации. В три типа HID-ламп — это ртутные, металлогалогенные и натриевые лампы высокого давления.
Лампы Mercury Vapor (MV) чаще всего используются снаружи для парковки и безопасности. освещение. Эти лампы имеют белый или сине-белый свет и ограниченную цветопередачу, но по-прежнему подходят для многих наружных применений.Они наименее эффективны среди ламп HID. (немного меньше флуоресцентных) и его следует заменить более эффективным галогенидом металла. или натриевые лампы высокого давления, если это возможно.
Металлогалогенные лампы (MH) обеспечивают лучшую цветопередачу среди всех ламп HID; цвет передача почти такая же, как у ламп накаливания полного спектра. Их можно использовать для демонстрации товаров, входное освещение или в любой ситуации, когда цветопередача важна и часто используются для наружного охранного и спортивного освещения.
Натриевые лампы высокого давления (HPS) являются наиболее эффективными и экономичными из обычных использовали HID. Благодаря теплому золотистому свету и ограниченной цветопередаче они больше подходят для наружного освещения, чем для помещений. Чаще всего они используются в качестве охранного и наружного освещения или в помещениях, таких как склады, где цветопередача не важна.
Натрий низкого давления
Реже используются натриевые лампы низкого давления (LPS).Эта лампа имеет ограниченный желтый оттенок, который плохо передает цвета. Кроме того, сломанный LPS, контактирующий с влагой, может вызвать пожар. Приложения LPS ограничиваются безопасными приборами.
Возможности замены
Замена внутренних ртутных паров и ламп накаливания. Из-за низкой эффективности освещения ртутные лампы по возможности следует заменять. В областях, где важна идентификация цвета, их следует заменить галогенидом металла. светильники; если цвет не важен, их следует заменить натрием высокого давления светильники.
Замена лампы накаливания и ртутного пара. Лампы накаливания и пары ртути лампы на открытом воздухе следует заменять на металлогалогенные, натриевые высокого давления и / или натриевые лампы низкого давления. Если цвет важен, металлогалогенные лампы — хороший вариант.
Натриевые заменители высокого давления. Натриевая головка высокого давления или Адаптер с прямым подключением теперь доступен для замены ламп накаливания.Пока приложения может быть довольно ограниченным (в складских помещениях, складах, пристройках и других областях там, где эстетика не важна), эти лампы могут обеспечить значительную экономию энергии. Время повторного пробоя составляет всего около 30 секунд, что не вызывает возражений в большинстве областей.
| СРАВНИТЕЛЬНАЯ ТАБЛИЦА ЛАМП | |||
| Если вы используете | Модернизация С … | Экономия ватт на лампу • | Годовая экономия в долларах * (10 ламп) |
| Пар ртути | |||
| 100 Вт | 50 Вт LPS | 59 | $ 129 |
| 35 Вт LPS | $ | ||
| 175 Вт | 100 Вт HPS | 70 | $ 153 |
| 100 Вт MH | 70 | $ 153 | |
| 10 90 Вт 900 MH | $ 175 | ||
| 250 Вт | 150 Вт HPS | 77 | $ 169 |
| 175 Вт MH | 67 | $ 147 | |
| LPS | 99 | $ 217 | |
| 400 Вт | 250 Вт HPS | 140 | $ 307 |
| 250 Вт HPS | 150 | $ 329 | |
| 135 Вт LPS | 272 | $ 596 | |
| 1000 Вт | 400 Вт HPS | 610 9057 | 610 |
| Металлогалогенные | |||
| 100 Вт | 70 Вт HPS | 40 | $ 88 |
| 55 Вт LPS | 900 116|||
| 175 Вт | 100 Вт HPS | 75 | $ 164 |
| 90 Вт LPS | 85 | $ 186 | |
| 250 Вт | 1505-Вт HPS | 100 | $ 219 |
| 135 Вт LPS | 122 | $ 267 | |
| 400 Вт | 250 Вт LPS | 150 | 329 $ |
| 155 Вт LPS | 240 | $ 526 | |
| • Экономия в ваттах не обязательно будет равна исходному напряжению лампы за вычетом мощность новой лампы из-за различий в балластах. * Израсходовано 0,06 доллара США за кВт / ч и 3650 часов работы в год. | |||
натриевая_паровая лампа
Натриевая лампа — газоразрядная лампа, в которой для получения света используется натрий в возбужденном состоянии. Есть две разновидности таких ламп: низкого давления и высокого давления .
Рекомендуемые дополнительные знания
LPS / SOX низкого давления
Натриевые лампы низкого давления (LPS), также известные как лампы на основе оксида натрия (SOX), состоят из внешней вакуумной оболочки из стекла, покрытого отражающим инфракрасное излучение слоем оксида индия и олова, полупроводникового материала, который пропускает видимые длины волн света и сохраняет инфракрасная (тепловая) спинка.У нее есть две внутренние U-образные трубки из боросиликатного стекла, которые содержат твердый натрий и небольшое количество газообразной смеси Пеннинга неона и аргона для запуска газового разряда, поэтому, когда лампа включена, она излучает тусклый красный / розовый свет, чтобы нагреть металлический натрий. и в течение нескольких минут он превращается в обычный ярко-желтый цвет по мере испарения металлического натрия. Эти лампы излучают практически монохроматический свет со средней длиной волны 589,3 нм (на самом деле две доминирующие спектральные линии очень близко друг к другу при 589,0 и 589.6 нм). В результате невозможно легко различить цвета объектов, поскольку они почти полностью видны благодаря отражению этого узкополосного желтого света.
Лампы LPS являются наиболее эффективными источниками света с электрическим приводом при измерении в условиях фотопического освещения — до 200 лм / Вт. [1] В результате они широко используются для наружного освещения, такого как уличные фонари и охранное освещение, где цветопередача рассматривается многими как менее важная. Лампы LPS доступны с номинальной мощностью от 10 Вт до 180 Вт; однако длина значительно увеличивается с увеличением мощности, что создает проблемы для дизайнеров.
Лампы LPS более близки к люминесцентным, чем газоразрядные лампы высокой интенсивности, поскольку они имеют источник разряда низкого давления, низкой интенсивности и линейную форму лампы. Также, как и люминесцентные лампы, они не излучают яркую дугу, как другие лампы HID; скорее они излучают более мягкое светящееся свечение, в результате чего блики меньше.
Еще одним уникальным свойством ламп LPS является то, что, в отличие от ламп других типов, световой поток у них не снижается с возрастом. Например, лампы Mercury Vapor HID к концу своего срока службы становятся очень тусклыми, вплоть до того, что становятся неэффективными, при этом потребляя при этом полную номинальную электрическую нагрузку.Однако лампы LPS увеличивают потребление энергии к концу срока службы, который для современных ламп обычно составляет около 18 000 часов.
HPS высокого давления / SON
Натриевые лампы высокого давления (HPS) меньше по размеру и содержат дополнительные элементы, такие как ртуть, и излучают темно-розовое свечение при первом зажигании и розовато-оранжевое свечение при нагревании. Некоторые лампы также на короткое время излучают чистый или голубовато-белый свет между ними. Вероятно, это из-за того, что ртуть светится до того, как натрий полностью нагреется.Натриевая линия D является основным источником света лампы HPS, и она сильно расширяется под давлением из-за высокого давления натрия в лампе; следовательно, можно различать цвета объектов под ними. Это приводит к их использованию в областях, где важна или желательна хорошая цветопередача. Таким образом, его новое название модели SON является вариантом для «Солнца».
Натриевые лампы высокого давления довольно эффективны — около 100 лм / Вт, до 150 лм / Вт при измерении в условиях фотопического освещения. Они широко используются для наружного освещения, например, уличных фонарей и освещения безопасности.Понимание изменения чувствительности цветового зрения человека с фотопик на мезопик и scotopic важно для правильного планирования при проектировании освещения для дорог.
Из-за чрезвычайно высокой химической активности натриевой дуги высокого давления дуговая трубка обычно изготавливается из полупрозрачного оксида алюминия (оксида алюминия). Эта конструкция побудила General Electric использовать торговое название Lucalox для своей линейки натриевых ламп высокого давления.
Ксенон низкого давления используется в качестве «стартового газа» в лампе HPS.У него самая низкая теплопроводность и самый низкий потенциал ионизации среди всех нерадиоактивных благородных газов. Как благородный газ, он не мешает химическим реакциям, протекающим в операционной лампе. Низкая теплопроводность сводит к минимуму тепловые потери в лампе в рабочем состоянии, а низкий потенциал ионизации вызывает относительно низкое напряжение пробоя газа в холодном состоянии, что позволяет легко запускать лампу.
Белый СЫН
Вариант натриевой лампы высокого давления, White SON, представленный в 1986 году, имеет более высокое давление, чем типичная лампа HPS, обеспечивая цветовую температуру около 2700K с индексом цветопередачи 85; очень напоминающий цвет лампы накаливания. [2] Их часто используют в кафе и ресторанах для создания определенной атмосферы. Однако за эти лампы приходится платить более высокую стоимость покупки, более короткий срок службы и более низкую светоотдачу.
Принцип действия
Работа натриевой лампы высокого давления показана на схеме справа.
Смесь металлического натрия и ртути находится в самой холодной части лампы и обеспечивает пары натрия и ртути, в которых возникает дуга.Температура амальгамы во многом определяется мощностью лампы. Чем выше мощность лампы, тем выше будет температура амальгамы. Чем выше температура амальгамы, тем выше будет давление паров ртути и натрия в лампе. Увеличение давления этих металлов вызовет уменьшение электрического сопротивления лампы. Для заданного напряжения обычно существует три режима работы:
- Лампа погасла, ток не течет.
- Лампа работает с жидкой амальгамой в трубке.
- Лампа работает, вся амальгама испарилась.
Первое и последнее состояния стабильны, потому что сопротивление лампы слабо связано с напряжением, но второе состояние нестабильно. Любое аномальное увеличение тока вызовет увеличение мощности, вызывая повышение температуры амальгамы, что вызовет уменьшение сопротивления, что вызовет дальнейшее увеличение тока. Это создаст эффект разгона, и лампа перейдет в сильноточное состояние (№3).Поскольку настоящие лампы не рассчитаны на такую большую мощность, это может привести к катастрофическому отказу. Точно так же аномальное падение тока приведет к гашению лампы. Это второе состояние, которое является желаемым рабочим состоянием лампы, потому что медленная утечка амальгамы с течением времени из резервуара будет иметь меньшее влияние на характеристики лампы, чем полностью испарившаяся амальгама. В результате средний срок службы лампы превышает 20 000 часов.
На практике лампа питается от источника переменного напряжения последовательно с индуктивным «балластом», чтобы подавать на лампу почти постоянный ток, а не постоянное напряжение, что обеспечивает стабильную работу.Балласт обычно индуктивный, а не просто резистивный, что сводит к минимуму резистивные потери. Кроме того, поскольку лампа эффективно гаснет в каждой точке нулевого тока в цикле переменного тока, индуктивный балласт способствует повторному зажиганию, обеспечивая скачок напряжения в точке нулевого тока.
Свет от лампы состоит из атомных эмиссионных линий ртути и натрия, но в нем преобладает эмиссия D-линии натрия. Эта линия чрезвычайно расширена под давлением (резонанс), а также имеет обратное направление из-за поглощения в более холодных внешних слоях дуги, что придает лампе улучшенные характеристики цветопередачи.Кроме того, красное крыло излучения D-линии дополнительно расширяется под давлением силами Ван-дер-Ваальса, исходящими от атомов ртути в дуге.
Соображения о световом загрязнении
Для мест, где световое загрязнение имеет первостепенное значение (например, автостоянка обсерватории), предпочтительнее использовать натрий низкого давления. Натрий излучает свет только на одной длине волны, поэтому его легче всего отфильтровать.
Одним из последствий широкого распространения уличного освещения является то, что в пасмурные ночи города с достаточным количеством уличного освещения освещаются светом, отраженным от облаков.Поскольку натриевые лампы часто являются источником городского освещения, небо приобретает оранжевый оттенок. Если небо чистое или туманное, свет будет излучаться на большие расстояния, в результате чего достаточно большие города можно будет распознать по оранжевому свечению, если смотреть из-за пределов города.
Конец срока службы
По окончании срока службы натриевые лампы высокого давления демонстрируют явление, известное как циклическое изменение . Эти лампы можно запускать при относительно низком напряжении, но по мере их нагрева во время работы внутреннее давление газа в дуговой трубке возрастает, и для поддержания дугового разряда требуется все больше и больше напряжения.По мере того, как лампа стареет, поддерживающее напряжение дуги в конечном итоге повышается и превышает напряжение, обеспечиваемое электрическим балластом. Когда лампа нагревается до этой точки, дуга гаснет, и лампа гаснет. В конце концов, когда дуга погаснет, лампа снова охлаждается, давление газа в дуговой трубке снижается, и балласт может снова вызвать зажигание дуги. В результате лампа некоторое время светится, а затем снова гаснет.
Более сложные конструкции балласта обнаруживают цикличность и прекращают попытки запустить лампу после нескольких циклов. Philips SDW-T Натрий-белый высокого давления SON. WebExhibits . Проверено 24 сентября 2007.
- de Groot, J.J .; J.A.J.M. ван Влит (1986). Натриевая лампа высокого давления . Антверпен: Kluwer Technische Bocken B.V .. ISBN 90-201-1902-8 .
- Уэймут, Джон (1971). Лампы электрические разрядные . Кембридж, Массачусетс: M.I.T. Нажмите. ISBN 0-262-23048-8 .
LLE-2 Натриевая лампа низкого давления
Характеристики
Шлифованное стекло и диафрагма в комплекте
Мощность 20 Вт
Корпус, опорное основание со стойкой и блок питания включены
Высота лампы регулируется с помощью стойки / держателя стойки
Введение
Натриевая лампа низкого давления излучает свет на 589 и 589 нм.6 нм, используется для калибровки длины волны или регулировки разрешения. Когда лампа включена, она сначала излучает тусклый розовый свет, чтобы согреть натриевый металл; затем он превращается в обычный ярко-оранжевый цвет, когда металлический натрий испаряется. Как правило, натриевой лампе низкого давления требуется примерно десять минут прогрева, прежде чем она достигнет практически полной светоотдачи, и она должна остыть перед повторным запуском.
Технические характеристики
| Описание | Технические характеристики |
| Мощность | 20 Вт |
| Рабочее напряжение | 20 В переменного тока |
| Рабочий ток | 1 ~ 1.3 A |
| Базовый тип | E27 |
| Размер лампы | Внешний диаметр 28 мм, длина 155 мм |
| Размер корпуса | Диаметр 50 мм, длина 195 мм |
| Размеры окон | 2 противоположных окна: 30 мм (высота) x 16 мм (ширина) |
| Диапазон регулировки высоты | От 150 мм до 260 мм |
Список деталей
| Описание Шт. |